瞬态干扰抑制器件为什么不能代替滤波器防止电路工作异常？为什么一个设备如果抗射频干扰能力强，则一般抗静电放电能力也强？这里列出了关于EMC的58个经典问题与答案，你不必再为EMC问题而困扰！

1. 为什么要对产品做电磁兼容设计？
   答：满足产品功能要求、减少调试时间，使产品满足电磁兼容标准的要求，使产品不会对系统中的其它设备产生电磁干扰。

2. 对产品做电磁兼容设计可以从哪几个方面进行？
   答：电路设计（包括器件选择）、软件设计、线路板设计、屏蔽结构、信号线/电源线滤波、电路的接地方式设计。

3. 在电磁兼容领域，为什么总是用分贝（dB）的单位描述？10mV是多少dBmV？
   答：因为要描述的幅度和频率范围都很宽，在图形上用对数坐标更容易表示，而dB就是用对数表示时的单位，10mV是20dBmV。

4. 为什么频谱分析仪不能观测静电放电等瞬态干扰？
   答：因为频谱分析仪是一种窄带扫频接收机，它在某一时刻仅接收某个频率范围内的能量。而静电放电等瞬态干扰是一种脉冲干扰，其频谱范围很宽，但时间很短，这样频谱分析仪在瞬态干扰发生时观察到的仅是其总能量的一小部分，不能反映实际的干扰情况。

5. 在现场进行电磁干扰问题诊断时，往往需要使用近场探头和频谱分析仪，怎样用同轴电缆制作一个简易的近场探头？
   答：将同轴电缆的外层（屏蔽层）剥开，使芯线暴露出来，将芯线绕成一个直径1~2厘米小环（1~3匝），焊接在外层上。

6. 一台设备，原来的电磁辐射发射强度是300mV/m，加上屏蔽箱后，辐射发射降为3mV/m，这个机箱的屏蔽效能是多少dB？
   答：这个机箱的屏蔽效能应为40dB。

7. 设计屏蔽机箱时，根据哪些因素选择屏蔽材料？
   答：从电磁屏蔽的角度考虑，主要要考虑所屏蔽的电场波的种类。对于电场波、平面波或频率较高的磁场波，一般金属都可以满足要求，对于低频磁场波，要使用导磁率较高的材料。

8. 机箱的屏蔽效能除了受屏蔽材料的影响以外，还受什么因素的影响？
   答：受两个因素的影响，一是机箱上的导电不连续点，例如孔洞、缝隙等；另一个是穿过屏蔽箱的导线，如信号电缆、电源线等。

9. 屏蔽磁场辐射源时要注意什么问题？
   答：由于磁场波的波阻抗很低，因此反射损耗很小，而主要靠吸收损耗达到屏蔽的目的。因此要选择导磁率较高的屏蔽材料。另外，在做结构设计时，要使屏蔽层尽量远离辐射源（以增加反射损耗），尽量避免孔洞、缝隙等靠近辐射源。

10. 在设计屏蔽结构时，有一个原则是：尽量使机箱内的电缆远离缝隙和孔洞，为什么？
    答：由于电缆近旁总是存在磁场，而磁场很容易从孔洞泄漏（与磁场的频率无关）。因此，当电缆距离缝隙和孔洞很近时，就会发生磁场泄漏，降低总体屏蔽效能。

11. 测量人体的生物磁信息是一种新的医疗诊断方法，这种生物磁的测量必须在磁场屏蔽室中进行，这个屏蔽室必须能屏蔽从静磁场到1GHz的交变电磁场，请提出这个屏蔽室的设计方案。
    答：首先考虑屏蔽材料的选择问题，由于要屏蔽频率很低的磁场，因此要使用高导磁率的材料，比如坡莫合金。由于坡莫合金经过加工后，导磁率会降低，必须进行热处理。因此，屏蔽室要作成拼装式的，由板材拼装而成。事先将各块板材按照设计加工好，然后进行热处理，运输到现场，十分小心的进行安装。每块板材的结合处要重叠起来，以便形成连续的磁通路。这样构成的屏蔽室能够对低频磁场有较好的屏蔽效能，但缝隙会产生高频泄漏。为了弥补这个不足，在坡莫合金屏蔽室的外层用铝板焊接成第二层屏蔽，对高频电磁场起到屏蔽作用。

12. 什么是截止波导板（蜂窝板），什么场合使用，使用时要注意什么问题？
    答：由许多截止波导管组成的阵列板，需要较高的屏蔽效能和通风量时使用，使用时要注意蜂窝板与机箱之间要使用电磁密封衬垫安装，或焊接起来。

13. 有一台塑料机壳的设备，电磁辐射超标，为了使其满足电磁兼容标准的要求，开发人员在机壳内部用导电漆喷涂，结果没有明显改善，请分析可能会是什么原因。
    答：原来的塑料机箱上孔洞过多、过大，产生严重的泄漏，也可能是缝隙不严（可能是接触不紧，也可能是在结合处没有喷导电漆），产生泄漏。另外，原来机箱上的电缆（信号线、电源线）一般没有良好的滤波措施，这些电缆造成机箱泄漏。

14. 透明屏蔽窗有哪几种，使用时要注意什么问题？
    答：有玻璃夹金属网构成的屏蔽窗和在玻璃上镀上很薄的金属膜构成的屏蔽窗两种。在使用时，要注意金属网或导电镀膜一定要与屏蔽机箱的基体导电性紧密接触。

15. 在CRT显示器的屏幕上使用金属网夹层的屏蔽玻璃时，会有令人讨厌的条纹，怎样减小这种现象？
    答：将丝网的方向旋转一下，使纬线与显象管的扫描线之间形成15~20度夹角。

16. 电磁密封衬垫的两个关键特性是什么？列出尽可能多的电磁密封衬垫种类，并说明各种产品的适用场合。
    答：电磁密封衬垫必须具备的两个特性是弹性和导电性。常用电磁密封衬垫的种类有：指形簧片、金属网衬垫、导电橡胶、导电布包裹发泡橡胶、螺旋管等，除了有切向滑动接触的场合外，避免使用指形簧片，有环境密封要求时，使用导电橡胶，其它场合可使用导电布衬垫，需要屏蔽的频率不高时，也可用丝网衬垫，能够确保不会过量压缩时，可使用螺旋管。

17. 使用电磁密封衬垫时要注意什么问题？
    答：面板的厚度适当，防止在衬垫的反弹力作用下发生形变，造成更大的缝隙，面板厚度较薄时，紧固螺钉的间隔要较小。设置限位结构，防止过量压缩，选择适当的金属材料，减小电化学腐蚀。

18. 一个屏蔽机箱上，必须要穿过一根金属杆，怎样处理才不会破坏机箱的屏蔽效能？
    答：将金属杆的周围通过铍铜簧片与屏蔽基体可靠地搭接起来。

19. 电源线滤波器主要起什么作用，选型时主要考虑哪些参数，使用电源线滤波器时要注意什么问题？
    答：电源线滤波器的作用是抑制传导发射电流沿着电源线传播。选型时要考虑插入损耗（共模和差模）、额定电流、电压、有效的频率范围等参数，使用时要注意安装方法，必须射频接地良好，输入输出隔离、防止滤波过的导线部分再次污染。

20. 为什么电源线滤波器的高频滤波特性十分重要？
    答：如果高频特性不好，会导致设备的辐射发射超标或对脉冲性干扰敏感。

21. 进行结构电磁兼容设计时，有一个原则是：经过滤波的电源线要尽量远离各种信号电缆，这是为什么？
    答：如果电源线与信号电缆靠得很近，信号电缆上的高频信号会耦合到电源线上（特别是已经滤波过的部分），造成电源线上的传导发射超标。

22. 为什么选用电源线滤波器时，不能一味追求体积小巧？
    答：滤波器的体积主要由滤波器电路中的电感决定，较小的滤波器内的电感体积必须较小，这样电感量可能较小，会导致滤波器的低频滤波性能较差。另外，滤波器的体积较小，必须要求内部器件相互靠得很近，这样会降低滤波器的高频性能。

23. 什么叫滤波器的插入损耗，用什么方法测量滤波器的插入损耗可以得到最保险的结果？
    答：由于滤波器接入电路产生的电流、电压损耗叫做滤波器的插入损耗，干扰滤波器应对干扰频率的信号有尽量大的插入损耗。测量滤波器的插入损耗应采用源和负载阻抗的比值为0.1:100（或反过来）的条件来测，这时可以得到最坏条件下的结果，也就是最保险的结果。

24. 一般而言，交流线滤波器可以用在直流的场合，但是直流线滤波器绝对不能用在交流的场合，这是为什么？
    答：直流滤波器中使用的旁路电容是直流电容，用在交流条件下可能会发生过热而损坏，如果直流电容的耐压较低，还会被击穿而损坏。即使不会发生这两种情况，一般直流滤波器中的共模旁路电容的容量较大，用在交流的场合会发生过大的漏电流，违反安全标准的规定。

25. 信号线滤波器主要起什么作用，从安装方式上讲有哪些种类，怎样确定使用什么安装方式的信号滤波器？
    答：减小信号线上不必要的高频成分（主要是共模的），从而减小电缆的电磁辐射，或防止电缆作为天线接收空间电磁干扰，并传导进机箱。有线路板上安装和面板上安装两种方式，需要滤波的频率较低时使用线路板上安装的结构，需要滤波的频率较高时，使用面板上安装的结构。

26. 某根信号线上传输的信号最高频率为30MHz，测量表明，这根导线上有120MHz的共模干扰电流，用共模辐射公式预测，只要将这个共模电流抑制30dB，就可以满足电磁兼容标准的要求，需要几阶的低通滤波电路？
    答：按照题意，低通滤波器的截止频率为30MHz，而在120MHz的插入损耗要大于30dB。由于N阶滤波器的插入损耗增加速率为每倍频程6N（dB），30MHz至120MHz为两个倍频程，因此，N阶滤波器的截止频率若在30MHz，则在120MHz时插入损耗为程12N（dB）。若要使程12N > 30，则可取N=3，即低通滤波器的阶数至少为3。

27. 三端电容器为什么更适合于干扰滤波？
    答：电磁干扰的频率往往很高，因此干扰滤波器的高频特性至关重要，三端电容巧妙地利用一个电极上的两根引线电感构成了T型低通滤波器，而消除了传统电容器中引线电感的不良影响，提高了高频滤波特性，因此三端电容器更适合于干扰滤波。

28. 为什么说穿心电容是干扰滤波的理想器件？
    答：穿心电容是一种三端电容，但与普通的三端电容相比，由于它直接安装在金属面板上，因此它的接地电感更小，几乎没有引线电感的影响，另外，它的输入输出端被金属板隔离，消除了高频耦合，这两个特点决定了穿心电容具有接近理想电容的滤波效果。

29. 电磁干扰抑制用的磁芯与传统上用做电感的磁芯有什么不同，当将两者用错时，会发生什么现象？
    答：传统上用做电感磁芯的材料具有很小的损耗，用这种磁芯作成的电感损耗很小。而电磁干扰抑制用的磁芯损耗很大，用这种磁芯制作的电感具有很大的损耗，其特性更接近电阻。当将两者用错时，均达不到预期的目的。如果将电磁干扰抑制用的磁芯用在普通电感上，电感的Q值很低，会使谐振电路达不到要求，或对需要传输的信号损耗过大。如果将普通制作电感用的磁芯用在电磁干扰抑制的场合，则由于电感与电路中的寄生电容会发生谐振，可能使某个频率上的干扰增强。

30. 若一个旁路滤波电容的容量为470pF，两根引线的长度均为2mm，这个电容在什么频率上滤波效果最好（提示：引线的电感按1nH/mm估算）？
    答：当电容发生串联谐振时，其阻抗最小，具有最好的滤波效果。这个电容的谐振频率为
    
    因此，这个电容在116MHz的频率处滤波效果最好。

31. 用在外拖电缆上的信号线滤波器额定工作电压为什么最好大于200V（尽管一般电缆中传送的信号电压仅几V或十几V）？
    答：因为外拖电缆上会受到幅度很高的浪涌、静电放电等瞬间高压干扰的冲击，滤波电容的耐压要能够承受这些高压的冲击。

32. 什么是共模扼流圈，怎样绕制？
    答：仅对共模电流有电感作用的扼流圈称为共模扼流圈。共模扼流圈的绕法是使两根导线上的差模电流在磁芯中产生的磁力线方向相反，从而能够相互抵消。当电压较高时，去线和回线要分开绕，以保证足够的绝缘电压。当电压较低时，可以双线并绕。

33. 当设备电磁辐射超标时，我们往往在电缆上套一个铁氧体磁环。如果一台设备的电磁辐射超标，我们在设备的一根电缆上套上一个铁氧体磁环后，发现并没有什么改善，这说明什么问题，应当怎样处理？
    答：有两种可能，一种是原来的共模回路阻抗较高，共模扼流圈加入后所增加的阻抗与原来的回路阻抗相比很小，因此扼流圈的作用实际很小。另一种可能性是系统中还有其它辐射源，这根电缆的辐射减小量以分贝表示时其数值很小。如果属于前一种情况，可以在电缆端口上使用旁路电容，减小共模回路阻抗，如果属于第二种原因，则需要检查其它辐射源。

34. 当穿过面板的导线很多时，往往使用滤波连接器或滤波阵列板，在安装滤波连接器或滤波阵列板时要注意什么问题？
    答：要在滤波连接器或滤波阵列板与机箱面板之间安装电磁密封衬垫或用导电胶带将缝隙粘起来，防止缝隙处的电磁泄漏。

35. 在进行电磁干扰问题分析时，往往用什么定义来描述地线？
    答：将地线定义为信号的回流线。

36. 导致地线干扰问题的根本原因是什么？
    答：地线的阻抗是导致地线问题的根本原因，由于地线阻抗的存在，当地线上流过电流时，就会产生电压，形成电位差，而我们在设计电路时，是假设地线上各点电位是相同的，地线电位是整个系统工作的参考电位，实际地线电位与假设条件的不同导致了各种各样的地线问题。

37. 为什么在有些进口样机中看到有些地线通过电容或电感接地？
    答：为了使地线系统对于不同频率的信号呈现不同的地线结构。

38. 列出尽可能多的降低地线射频阻抗的方法。
    答：尽量使用表面积大的导体，以减小高频电流的电阻；尽量使导体短些，以减小电阻和电感；在导体表面镀银，减小表面电阻；多根导体并联，减小电感。

39. 什么是搭接，举出几种搭接的方法。
    答：金属构件之间的低阻抗（射频）连接称为搭接，搭接的方式有焊接、铆接、螺钉连接、电磁密封衬垫连接等。

40. 怎样防止搭接点出现电化学腐蚀现象？
    答：选择电化学电位接近的金属，或对接触的局部进行环境密封，隔绝电解液。

41. 电路或线路板电磁兼容性设计时要特别注意关键信号的处理，这里的关键信号指那些信号？
    答：从电磁发射的角度考虑，关键信号线指周期性信号，如本振信号、时钟信号、地址低位信号等；从敏感度的角度考虑，关键信号指对外界电磁干扰很敏感的信号，如低电平模拟信号。

42. 为什么数字电路的地线和电源线上经常会有很大的噪声电压？怎样减小这些噪声电压？
    答：数字电路工作时会瞬间吸取很大的电流，这些瞬变电流流过电源线和地线时，由于电源线和地线电感的存在，会产生较大的反冲电压，这就是观察到的噪声电压。减小这些噪声电压的方法一是减小电源线和地线的电感，如使用网格地、地线面、电源线面等，另一个方法是在电源线上使用适当的解耦电容（储能电容）。

43. 在实践中，常见到将多股导线绞起来作为高频导体，据说这样可以减小导线的射频阻抗，这是为什么？
    答：这样增加了导线的表面积，从而减小了高频电阻。

44. 为什么自动布线软件完成的线路板往往辐射较强？
    答：自动布线软件一般不能够保证周期性信号具有较小的回路面积，因此会产生较强的辐射。

45. 减小线路板电磁辐射的主要措施是什么？
    答：使容易产生辐射的信号（周期性信号）具有最小的回路面积。如果线路板上有外拖电缆，辐射较强的电路远离输入/输出电路，在输入输出电路的位置设置“干净地”以减小电缆上的共模电压。

46. 怎样从选器件方面减小电磁辐射？
    答：选择功耗低、上升/下降沿尽量缓、集成度尽量高的芯片。

47. 在使用多层板布线时，为了避免数字电路地线与模拟电路地线相互干扰，用两层地线面分别做数字地和模拟地，可以吗？为什么？
    答：不可以，两层地线之间的寄生电容较大，会发生严重的串扰。

48. 为什么在进行线路板布局时，要使高频电路尽量远离I/O电缆接口？
    答：防止高频信号耦合到电缆上，形成共模电压（电流），产生较强的共模辐射。

49. 在数字电路的线路板上安装电源解耦电容时要注意什么问题？
    答：解耦电容与芯片电源引脚和地线引脚形成的回路面积要尽量小。

50. 两个屏蔽机箱之间的互联电缆是辐射的主要原因，为了减小电缆的辐射，往往使用屏蔽电缆。屏蔽电缆要有效地抑制其电磁辐射必须满足什么条件？
    答：电缆的屏蔽层与屏蔽机箱之间360°搭接，使其满足哑铃模型的要求。

51. 铁氧体磁环是抑制电缆共模辐射的有效器件，在使用时要注意什么问题？
    答：首先要选择抑制电磁干扰用的铁氧体材料，其次，磁环的内径要尽量小，紧紧包住电缆，铁氧体磁环的外径和长度尽量大（在满足空间要求的条件下）。将电缆在磁环上绕多匝，可以提高低频的效果，但高频的效果会变差。铁氧体磁环的安装位置要靠近电缆的两端。

52. 使用双绞线提高对磁场的抗扰度时，要注意什么问题？
    答：双绞线两端所连接的电路不能同时接地，为信号回流提供第二条路径，最好是平衡电路。

53. 如果电感性负载的通断是由机械开关控制的，那么当开关闭合或断开时，会在开关触点上产生电弧放电和电磁干扰。这种干扰是开关闭合时严重，还是断开时严重？
    答：断开时严重。

54. 瞬态干扰抑制器件为什么不能代替滤波器，防止电路工作异常？
    答：瞬态干扰抑制器件只是将幅度很高的脉冲电压顶部削去，残留的仍是一个脉冲干扰电压，只是幅度低些，其中包含了大量的高频成分，会对电路造成影响，因此不能代替滤波器防止电路工作异常。

55. 安装瞬态抑制器件时，要注意什么问题？
    答：保证流过瞬态抑制器件的电流路径具有最小的阻抗，因此这个路径上的导线要尽量短，旁路电容的安装原则同样适合于瞬态抑制器件的安装。

56. 描述静电放电对电路造成影响的机理。
    答：双绞静电放电对电路造成的影响有两个机理，一个是静电放电电流直接流进电路，对电路的工作，乃至损坏电路硬件；另一个是静电放电路径附近产生很强的电磁场，对电路造成影响。

57. 为什么当机箱不是连续导电时，在做静电放电试验时往往会出问题？
    答：当机箱上有导电不连续点时，会迫使电流寻找另外的泄放路径，这条路径也可能是电路本身，从而使静电放电电流流进电路，产生不良影响；另外，当静电放电电流流过导电不连续点时，会在这个局部产生较强的电磁辐射，对电路的正常工作产生影响。

58. 为什么一个设备如果抗射频干扰能力强，则一般抗静电放电能力也强？
    答：因为静电放电产生的也是一种高频电磁场。

快速瞬变脉冲群干扰机理

1. 实验的目的
   电快速瞬变脉冲群 EFT 试验的目的是验证电子设备机械开关对电感性负载切换、 继电器触点弹跳、 高压开关切换等引起的瞬时扰动的抗干扰能力。 这种试验方法是一种耦合到电源线路、 控制线路、 信号线路上的由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群试验。 容易出现问题的场合有电力设备或监控电网的设备、 使用在工业自动化上面的设备、医疗监护等检测微弱信号设备。

2. 干扰的特点
   EFT的特点是上升时间快，持续时间短，能量低，但具有较高的重复频率。
   EFT一般不会引起设备的损坏，但由于其干扰频谱分布较宽，会对设备正常工作产生影响。 其干扰机理为 EFT对线路中半导体结电容单向连续充电累积， 引起电路乃至设备的误动作。

1）电快速瞬变脉冲群测试及相关要求
不同的电子、 电气产品标准对 EFT抗扰度试验的要求是不同的， 但这些标准关于 EFT 抗扰度试验大多都直接或间接引用 GB/T17626.4 这一电磁兼容基础标准，并按其中的试验方法进行试验。下面就简要介绍一下该标准的内容。
2）信号发生器和试验波形
a）信号发生器

其中， U为高压直流电源， Rc 为充电电阻， Cc 为储能电容， Rs 为内部的放电电阻， Rm为阻抗匹配电阻， Cd为隔直电容， R0为外部的负载电阻， Cc的大小决定了单个脉冲的能量， Cc和 Rs 的配合决定了脉冲波的形状（特别是脉冲的持续时间） ， Rm决定了脉冲群发生器的输出阻抗（标准规定是 50Ω ）， Cd则隔离了脉冲群发生器输出波形中的直流成分，免除了负载对脉冲群发生器工作的影响。
b）实验波形
试验发生器性能的主要指标有三个： 单个脉冲波形、 脉冲的重复频率和输出电压峰值。 GB/T17626.4要求试验发生器输出波形应如图 1， 2 所示。

EFT是由间隔为 300ms的连续脉冲串构成， 每一个脉冲串持续 15ms， 脉冲波形组成，单个脉冲的上升沿 5ns，持续时间 50ns，重复频率 5kHz 和 100kHz。为了保证 5kHz和 100kHz注入的能量具有等效性， 当用 100kHz的重复频率代替 5kHz时， EFT的持续时间从 15ms缩减到 0.75ms。 传统上使用 5kHz 的重复频率， 然而100kHz更接近实际情况。在电力上一般要求为 100kHz。
c）干扰实验等级
受试设备的被试验部分主要包括设备的供电电源端口， 保护接地， 信号和控制端口。

需要注意， 并不是信号和控制信号在相同测试等级下信号发生器输出电压就比对电源测试的电压要低， 实际信号发生器输出的信号幅度是一致的， 是由负载阻抗决定的。 信号线一般阻抗为 50欧， 信号发生器内有 50 串接电阻。 所以信号测量电压应为 0.5xVp（开路） 。此电压可以正负偏差 10%。

耦合装置
GB/T17626.4 提供的耦合装置有两种：耦合 / 去耦网络和容性耦合夹。一般情况下，耦合 / 去耦网络主要用于电源端口试验，容性耦合夹主要用于 I/O 端口和通信端口试验。

耦合 / 去耦网络
耦合 / 去耦网络的作用是将干扰信号耦合到受试设备并阻止干扰信号连接到同一电网中的不相干设备。

耦合脉冲干扰是通过 33nF的电容，同时施加到 L1、 L2、 L3、 N、 PE信号上。信号电缆的屏蔽层则和耦合 / 去耦网络的机壳相连 , 机壳则接到参考接地端子上。这表明脉冲群干扰实际上是加在电源线与参考地之间 , 即加在电源线上的干扰是共模干扰。

容性耦合夹
对于采用耦合夹的试验来说 , 耦合夹能在受试设备各端口的端子、电缆屏蔽层或受试设备的其他部分无任何电连接的情况下把快速瞬变脉冲群耦合到受试线路上。 电容耦合夹的结构如图？所示。 试验中受试线路的电缆放在耦合夹的上下两块耦合板之间 , 耦合夹本身应尽可能地合拢 , 以提供电缆和耦合夹之间的最大耦合电容。耦合夹与电缆之间的典型电容是 50-200pf 。

电快速瞬变脉冲群试验失败原因分析

从干扰施加方式分析
对电源线通过耦合 / 去耦网络施加 EFT干扰时，信号发生器输出的一端通过33nF 的电容注入到被测电源线上，另外一端通过耦合单元的接地端子与大地相连；对信号 / 控制线通过容性耦合夹施加 EFT干扰时，信号发生器输出通过耦合板与受试电缆之间的分布电容进入受试电缆， 而受试电缆所接收到的脉冲是相对接地板而言的。 这两种干扰注入方式都是对大地的共模注入方式。 因此， 所有的差模抑制方法对此类干扰无能为力。

从干扰传输方式分析
脉冲群的单个脉冲波形前沿 tr 达到 5ns，脉宽达到 50ns，这就注定了脉冲群干扰具有极其丰富的谐波成分。幅度较大的谐波频率至少可以达到 1/ π tr ，亦即可以达到 64MHz左右，相应的波长为 5m。
对于一根载有 60MHz以上频率的电源线来说，如果长度为 1M，由于导线长度已经可以和信号的波长可比， 不能再以普通传输线来考虑， 信号在线上的传输过程中，部分依然可以通过传输线进入受试设备（传导发射） ，部分要从线上逸出，成为辐射信号进入受试设备（辐射发射） 。因此，受试设备受到的干扰实际上就是传导与辐射的结合。 很明显， 传导和辐射的比例和电源线长度相关， 线路越短，传导成分越多，而辐射比例越小；反之辐射比例就大。单纯对 EFT干扰施加端口采取传导干扰抑制（例如加滤波器）方式无法完全克服此类干扰的影响。

根据 EFT干扰造成设备失效的机理分析
单个脉冲的能量较小， 不会对设备造成故障。 但由于 EFT是持续一段时间的单极性脉冲串，它对设备线路结电容充电，经过累积，最后达到并超过 IC 芯片的抗扰度电平，将引起数字系统的位错、系统复位、内存错误以及死机等现象。
因此， 线路出错会有个时间过程， 而且会有一定偶然性和随机性。 而且很难判断究竟是分别施加脉冲还是一起施加脉冲设备更容易失效。 也很难下结论设备对于正向脉冲和负向脉冲哪个更为敏感。 测试结果与设备线缆布置、 设备运行状态和脉冲参数、 脉冲施加的组合等都有极大的相关性。 而不能简单认为在 EFT抗扰度试验中受试设备有一个门槛电平， 干扰低于这个电平， 设备工作正常； 干扰高于这个电平， 设备就失效。 正是这种偶然性和随机性给 EFT对策的方式和对策部位的选择增加了难度。 同时， 大多数电路为了抵抗瞬态干扰， 在输入端安装了积分电路， 这种电路对单个脉冲具有很好的抑制作用， 但是对于一串脉冲则不能有效抑制。 IEC61000-4-4 新版标准在单组脉冲群注入受试设备的脉冲总量没变（仍为 75 个）的情况下，将脉冲重复频率从 5kHz 提高到 100kHz，单位时间内的脉冲密集程度大大增加了。 单位时间内的脉冲个数越多， 对结电容的电荷积累也越快，越容易达到线路出错的阈限。因此，新的标准把脉冲重复频率提高，其本质上也是将试验的严酷程度提高。 这样能通过旧标准 EFT测试的产品， 在按照新标准进行测试时未必能通过。

从 EFT干扰的幅度分析
与其它瞬态脉冲一样， EFT抗扰度测试时施加在被测线缆上的 EFT脉冲幅度从几百伏到数千伏。 对付此类高压大能量脉冲， 仅依靠屏蔽、 滤波和接地等普通电磁干扰抑制措施是远远不够的。 对此类脉冲应先使用专用的脉冲吸收电路将脉冲干扰的能量和幅度降低到较低水平再采取其他的电磁干扰抑制措施， 这样才能
使被测设备有效抵抗此类干扰。

从 EFT干扰传输途径分析
如图 3 所示， EFT干扰主要通过以下几种途径干扰被测设备的正常工作，包括：
a） EFT 干扰通过耦合单元进入设备的电源线和控制信号线，在这些线缆上产生高达数千伏的共模脉冲噪声并沿着这些线缆进入被测设备内部， 当通过接口滤波器时干扰有所衰减，但依然有较高的干扰电压进入设备内部电源和 PCB电路，影响 PCB的正常工作。
b）同时，注入到电源线或信号控制线上的 EFT干扰会在传导的过程中向空间辐射， 这些辐射能量感应到邻近的电缆上， 通过这些电缆进入设备内部对电路形成干扰， 当没有对 EUT所有连接电缆采取 EFT防护措施时， 较易出现这种现象。
c）注入到电源线或信号控制线上的 EFT干扰进入设备内部后，直接通过空间辐射被 PCB电路接收， 对电路形成干扰。 当 PCB接口上有良好滤波措施， 但传输线缆与电路距离较近时，容易出现这种现象。

电子产品通过电快速瞬变脉冲试验的对策

抑制 EFT干扰的一般对策
从上一节分析我们可知， EFT干扰有以下几个特点：
a） EFT干扰以共模方式侵入敏感设备；
b） EFT干扰在传递过程中通过辐射和传导两种方式影响被测设备电路；
c） EFT 干扰是由一组组的密集的单极性脉冲构成，对敏感设备电路结点的影响具有连续累积性；
d） EFT 干扰侵入敏感设备的频率覆盖中高频频率段，且电源端口的频谱分量比信号端口低频分量更丰富；
e） EFT干扰是一种典型的高压快速脉冲干扰；
f ） EFT干扰主要通过三种路径影响敏感设备电路： 直接通过干扰线传导进入敏感设备电路； 通过干扰线辐射到相邻的干扰线， 再从相邻干扰线进入敏感设备电路； 通过干扰线辐射直接进入敏感设备电路。
针对这些特点，我们采取的对策包括：
a）对直接传导干扰应以共模抑制为主；
b）为抑制传导和辐射两者途径的干扰，我们除对端口线进行滤波外，还需对敏感电路进行屏蔽；
c）为了有效抑制这种密集的单极性脉冲，单纯使用反射型电容、电感滤波会很快饱和，考虑到电源和信号传递 RC类的吸收滤波器未必适用，较好的方式是利用高频铁氧体对高频干扰呈阻性，能直接吸收高频干扰并转化为热能的特性，来吸收此类干扰；
d）选择传输线滤波电路应覆盖侵入的 EFT干扰的频谱范围；
e）对 EFT类共模的高压快速脉冲干扰，若在干扰通道先采用对地的脉冲吸收器吸收大部分脉冲电压和能量， 再配合吸收式共模滤波器， 可起到事半功倍的效果；
f ）为了对 EFT干扰侵入敏感设备的三条路径都有较好的防范，我们除对干扰直接传输通道采取脉冲吸收和滤波，对空间辐射采取屏蔽等措施外，为防止EFT干扰通过空间辐射到非 EFT干扰直接侵入的端口线， 再从这些端口线侵入敏感设备， 应让这些端口线与其他端口线加以空间分隔， 并对些端口也采取适当的共模干扰抑制措施。

EFT干扰传输环路
图 8 所示为 EFT干扰传输环路。 EFT是共模干扰，它必须通过大地回路完成整个干扰环路。 EFT干扰源通过传导或空间辐射以共模方式进入敏感设备电源线或控制信号线， 通过这些线缆以传导或辐射方式进入敏感设备内部 PCB电路。 若EUT为金属外壳， PCB上的 EFT干扰通过 PCB与金属外壳间杂散电容 C1或直接通过接地端子传输到金属外壳，再通过金属外壳与大地之间杂散电容 C2传输到大地，由大地返回 EFT干扰源。若 EUT为非金属外壳， PCB上的 EFT干扰通过 PCB与大地之间较小的杂散电容 C3传输到大地，由大地返回 EFT干扰源。完成整个干扰环路。

针对电源线试验的措施
解决电源线 EFT 干扰问题的主要方法是在被测设备电源线入口处安装瞬态脉冲吸收器和吸收型的共模电源线滤波器， 阻止 EFT干扰进入被测设备。 下面根
据被测样品外壳的性质不同分两种情况进行讨论。

被测设备的机箱是金属的：
当被测设备机箱为金属材料时， 如图 8 所示， 金属机箱与大地之间有较大的杂散电容 C2，能够为 EFT 共模电流提供比较固定的通路。若被测样品有保护接地线通过电源插座与大地连接， 由于正常工作时设备与大地间的接地线具有较大的电感，因此电源线中的保护接地线也应作为被测线之一，通过网络耦合 EFT干扰， 并与电源插座保护地端通过去耦网络进行隔离， 对 EFT高频干扰成分阻抗较大。因此，仅靠改善电源线中保护接地的方法对提高被测样品的电源端 EFT抗扰性作用不明显。 处理方法是在金属机箱电源入口处加装由共模电感和共模电容构成的电源滤波器， 该滤波器金属外壳与金属机箱直接连接成为一个整体， 并通过机箱将滤波器输入、 输出电源线进行隔离。 共模滤波电容能将 EFT干扰导入机箱再通过其杂散电容 C2导入大地，通过大地回到干扰源。由于电源线滤波器中共模滤波电容受漏电流限制， 容量较小， 对 EFT干扰中较低的频率成分主要依靠共模电感抑制。 因此共模电感的选择很关键， 此处应选择铁氧体吸收式共模扼流圈。选择滤波器时要注意滤波器的抑制干扰带宽应覆盖 EFT干扰带宽。
由于 EFT干扰属高压瞬态脉冲干扰， 当 EFT测试等级较高时， 其高压脉冲产生的大电流很容易使共模电感饱和， 且其密集的单极性脉冲也容易使共模电容饱和，这时应让输入电源先通过对地（实际为金属外壳）脉冲吸收器，通过脉冲吸收器吸收大部分脉冲电压和能量， 再配合由共模电感和共模电容构成滤波器， 就能较好地抑制 EFT干扰。 当被测设备电源端口还需通过浪涌测试时， 为兼顾两个项目的测试需求，脉冲吸收器可选择氧化锌压敏电阻（对 220V交流电源供电产品， 压敏电阻选 470V系列） ， 它对瞬态脉冲具有纳秒级的响应时间； 当被测设备电源端口只需抑制 EFT脉冲时，硅瞬变电压吸收二极管（ TVS）是最佳选择（对
220V 交流电源供电产品，可选择 350V 系列） ，它对瞬态脉冲的响应时间小于 1纳秒。 脉冲吸收器是两端器件， 一端与每根输入电源线相连， 另一端在金属外壳的电源输入处与外壳相连，使脉冲吸收器吸收的能量通过其杂散电容 C2导入大地，通过大地回到干扰源。
通过以上的方式，在电源入口处将 EFT干扰通过金属机壳直接耦合到大地，从而避免了 EFT干扰通过电源端口进入内部电路， 对设备造成影响； 同时， 金属外壳也有效地保护了内部电路，隔离了在外部电源线上的 EFT干扰的空间辐射。

被测设备机箱是非金属的：
当被测设备机箱为非金属材料时， 如图 8 所示， 耦合进设备的 EFT干扰只能通过内部电路与大地之间较小的杂散电容 C3 耦合进大地，被测样品电路对地会有较大的 EFT干扰电压存在， 从而影响其正常工作。 此时， 必须在机箱底部加一块金属板，有效地增加了设备对大地的杂散电容，如图 9 所示，在设备内部，脉冲吸收器、 电源滤波器、 电源模块以及 PCB板都安装在该金属平板上面， 电源模块和电源滤波器的金属外壳与金属平板紧密连接， 金属平板作为被测设备的公共参考平面。这时的金属平板的作用等效于金属外壳， EFT干扰电流通过金属平板与大地之间的杂散电容形成通路，回到干扰源。

如果设备的尺寸较小， 则金属板尺寸也较小， 这时金属板与大地之间的杂散电容量较小， 不能起到较好的干扰旁路作用。 在这种情况下， 脉冲吸收器和滤波器中的共模电容作用有限， 主要靠滤波器中共模电感发挥作用。 此时， 需要采用各种措施提高电感滤波特性， 必要时可用多个电感串联， 展宽共模电感的抑制频率范围，保证滤波效果。
对此类被测设备还需留意的是， 由于没有金属外壳屏蔽， 滤波器之前的电源线上的 EFT干扰会通过空间辐射进入被测设备内部电路，从而形成干扰。此时，脉冲吸收器和电源滤波器应放在靠近设备外壳处， 电源线进入设备外壳后立即与脉冲吸收器和电源滤波器连接。 防止机箱内多余的带 EFT干扰电源线与内部电路通过空间耦合传递 EFT干扰。

针对信号线试验应采取的措施
对信号和控制线进行 EFT抗扰度测试时， EFT脉冲采用容性耦合夹共模方式注入， 与电源端的耦合网络注入方式相比， 注入 EFT脉冲的频谱范围较窄； 注入能量也较低。 信号和控制线注入是针对整条电缆进行， 不再对电缆内部各传输线分别注入或局部组合注入。 下面就信号控制线注入在几种不同情况下的对策进行分别介绍。

被测设备的机箱是金属的：
由于 EFT抗扰度测试干扰脉冲采用容性耦合夹注入信号控制电缆。 消除此类干扰耦合的最佳方法是将被测电缆屏蔽起来。 若被测样品的外壳为金属外壳且接地， 被测电缆在穿过金属外壳处将屏蔽层与金属外壳 360度环接， 通过容性耦合夹进入被测电缆屏蔽层的 EFT干扰通过该连接导入金属外壳，此时， EFT干扰的中高频分量通过外壳与大地之间的杂散电容耦合到大地， EFT干扰的低频分量通过外壳的接地线导入大地， 并从大地返回干扰源。 对没有保护接地线的被测设备，EFT干扰的低频成分可能会对被测设备电路产生干扰。此时，补充接地线可以有效克服这类干扰。
对信号控制端口进行测试时， 被测设备的电源端口是直接与电源连接的， 连接金属外壳的保护接地线不再像电源端口测试那样通过耦合 / 去耦网络而是直接与插座的保护地线连接， 能有效吸收 EFT干扰的低频成分。 其作用是非常明显的。
若屏蔽层有 EFT干扰电流流通， 则部分高频干扰会耦合到屏蔽电缆的内部信号线上。 此时穿过金属外壳的信号控制线应在外壳接口处加装由适当的共模扼流圈（该共模扼流圈可由所有信号线在一个高频磁环上同向并绕 3 到 10 圈构成）和对外壳的共模电容构成的信号线滤波器。 若共模电容对信号传输有影响， 可以通过降低或取消共模电容同时提高共模扼流圈的吸收能力来达到目的。 共模扼流
圈实际是一种低通滤波器， 只有当电感量足够大时， 才能对 EFT干扰的低频成分有效果。但是当扼流圈的电感量较大时（往往匝数较多） ，杂散电容也较大，扼流圈的高频抑制效果降低。因此，在实际使用时，需要注意调整扼流圈的匝数，必要时用两个不同匝数扼流圈串联起来，兼顾高频和低频的要求。
若被测信号控制电缆无法或不便更换为屏蔽电缆， 则 EFT干扰直接进入到线缆内部的每一根传输线上， 此时可采取类似电源线处理方法， 在信号控制线缆进入金属外壳入口处加装瞬态脉冲吸收器与信号线共模滤波器。 瞬态脉冲吸收器选择原则与电源线处理方法相同， 其耐压选择应与端口的工作电压相适应。 信号线共模滤波器抑制的频率范围应能覆盖电缆上注入的 EFT干扰频率范围。 若此时瞬态脉冲吸收器的结电容和共模滤波器的共模电容对信号传输有影响， 可选择结电容较小的瞬态脉冲吸收器并降低或取消共模电容同时提高共模扼流圈的吸收能力来达到目的。 若结电容较小的瞬态脉冲吸收器依然影响电缆中的高速信号传输时，则只能去掉瞬态脉冲吸收器并将普通电缆换为屏蔽电缆。

被测设备机箱是非金属的 :
当被测设备机箱为非金属材料时， 可按照图 9 的方式， 在机箱底部加一块金属平板， 如图 8 所示， 从而有效地增加设备对大地的杂散电容， 并让被测设备的保护接地线与金属平板相连。
此时若将信号控制电缆屏蔽起来， 也可以较好抑制 EFT干扰。 屏蔽电缆进入设备后， 屏蔽层通过直接固定的方式与金属平板连接， 穿出金属屏蔽层的信号线以最短距离与滤波器连接，该滤波器直接安装在金属平板上。
若被测信号控制电缆无法或不便更换为屏蔽电缆， 在信号控制线缆进入设备外壳的入口处加装瞬态脉冲吸收器与信号线共模滤波器。 同时若瞬态脉冲吸收器的结电容和共模滤波器中的共模电容对信号传输有影响。
对此类被测设备还需留意的是， 由于没有金属外壳屏蔽， 滤波器前的信号控制线上的 EFT干扰的空间辐射会进入被测设备内部电路，从而对电路形成干扰。
所以滤波器及脉冲吸收器尽量靠近接口。
当通过空间远离的方法依然不能防止信号控制电缆上的空间辐射干扰时， 干扰会直接耦合进电路。 这时只能对敏感电路进行局部屏蔽。 屏蔽体应该是一个完整的六面体。

其他端口的防护措施
在 EFT抗扰度测试中， 并非所有外部信号控制端口都需进行 EFT抗扰度测试，这些端口一般连接电缆比较短，标准认为在实际使用过程中不易直接耦合大的EFT干扰，所以不对这些端口 EFT抗扰度提出测试要求。若我们按照上边的设计要求对需进行 EFT测试的电源、信号和控制端口采取了相应的抑制措施，在 EFT测试过程中， 被测电源线、 信号控制线上的 EFT干扰会向空间辐射， 被机箱外的其他端口线缆接收， 也会耦合进被测设备内部形成干扰。 因此， 应针对这些端口采取必要的抑制措施。 由于， 感应进这些端口的 EFT干扰为频率比较高、 幅度比较小的共模干扰， 只需在这些端口线进入被测设备入口处采用信号线共模抑制滤波器， 就能起到较好的抑制效果， 应该注意的是共模抑制滤波器的抑制频率范围与端口感应到的 EFT干扰频谱相适应， 且滤波器外壳应与金属机壳或金属平板良好连接。 若端口传输的信号为敏感信号， 建议采用屏蔽绞线， 屏蔽层与金属机壳或金属平板良好连接

大部分电子产品需要通过电快速瞬变脉冲群（EFT）和静电放电（ESD）等项目的标准测试。EFT和ESD是两种典型的突发干扰，EFT信号单脉冲的峰值电压可高达4kV，上升沿5ns。接触放电测试时的ESD信号的峰值电压可高达8kV，上升时间小于1ns。这两种突发干扰，都具有突发、高压、宽频等特征。
电快速瞬变脉冲群是由电感性负载（如继电器、接触器产生的传导干扰、高压开关切换产生的辐射干扰等）在断开时，由于开关触点间隙的绝缘击穿或触点弹跳等原因，在断开处产生的暂态骚扰。当电感性负载多次重复开关，则脉冲群又会以相应的时间间隙多次重复出现。这种暂态骚扰能量较小，一般不会引起设备的损坏，但由于其频谱分布较宽，所以会对电子、电气设备的可靠工作产生影响。
电快速速变脉冲群试验的目的就是为了检验电子、电气设备在遭受这类暂态骚扰影响时的性能。重复快速瞬变试验是一种将由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群耦合到电气和电子设备的电源端口、信号和控制端口的试验。试验的要点是瞬变的短上升时间、重复率和低能量。
这种试验是一种耦合到电源线路、控制线路、信号线路上的由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群试验。此波形不是感性负载断开的实际波形（感性负载断开时产生的干扰幅度是递增的），而实验所采用的波形使实验等级更为严酷。 电快速脉冲群是由间隔为300ms的连续脉冲串构成，每一个脉冲串持续15ms，由数个无极性的单个脉冲波形组成，单个脉冲的上升沿5ns，持续时间50ns，重复频率2.5KHz（对4KV测试等级）或5KHz（对其他等级）。根据傅立叶变换，它的频谱是从5K--100M的离散谱线，每根谱线的距离是脉冲的重复频率。对 电源端 子选择耦合/去耦网络施加干扰，耦合电容为33 nF。对I/0信号、数据和控制端口选择专用容性耦合夹施加干扰，等效藕合电容约为50-200 pF。

针对电源线试验的措施
解决电源线干扰问题的主要方法是在电源线入口处安装电源线滤波器，阻止干扰进入设备。快速脉冲通过电源线注入时，可以是差模方式注入，也可以是共模方式注入。对差模方式注入的一般可以通过差模电容（X电容）和电感滤波器加以吸收。若注入到电源线上的电压是共模电压，滤波器必须能对这种共模电压起到抑制作用才能使受试设备顺利通过试验。下面是用滤波器抑制电源线上的电快速脉冲的方法。
(1) 设备的机箱是金属的：
这种情况是最容易的。因为机箱是金属的，它与地线面之间有较大的杂散电容，能够为共模电流提供比较固定的通路。这时，只要在电源线的入口处安装一只含有共模滤波电容的电源线滤波器，共模滤波电容就能将干扰旁路掉，使其回到干扰源。由于电源线滤波器中的共模滤波电容受到漏电流的限制，容量较小，因此对于干扰中较低的频率成分主要依靠共模电感抑制。另外，由于设备与地线面之间的接地线具有较大的电感，对于高频干扰成分阻抗较大，因此设备接地与否对试验的结果一般没有什么影响。除了选择高频性能良好的滤波器以外，在安装滤波器时，注意滤波器应靠近金属机箱上的电源入口处，防止电源线二次辐射造成的干扰。
(2) 设备机箱是非金属的：
如果设备的机箱是非金属的，必须在机箱底部加一块金属板，供滤波器中的共模滤波电容接地。这时的共模干扰电流通路通过金属板与地线面之间的杂散电容形成通路。如果设备的尺寸较小，意味着金属板尺寸也较小，这时金属板与地线面之间的电容量较小，不能起到较好的旁路作用。在这种情况下，主要靠电感发挥作用。此时，需要采用各种措施提高电感高频特性，必要时可用多个电感串联。

针对信号线试验应采取的措施
快速脉冲通过信号/控制线注入时，由于是采用容性耦合夹注入，属共模注入方式。
(1) 信号电缆屏蔽：
从试验方法可知，干扰脉冲耦合进信号电缆的方式为电容性耦合。消除电容性耦合的方法是将电缆屏蔽起来，并且接地。因此，用电缆屏蔽的方法解决电快速脉冲干扰的条件是电缆屏蔽层能够与试验中的参考地线面可靠连接。如果设备的外壳是金属的并是接地的设备，这个条件容易满足。当设备的外壳是金属的，但是不接地时，屏蔽电缆只能对电快速脉冲中的高频成分起到抑制作用，这是通过金属机壳与地之间的杂散电容来接地的。如果机箱是非金属机箱，则电缆屏蔽的方法就没有什么效果。
(2) 信号电缆上安装共模扼流圈：
共模扼流圈实际是一种低通滤波器，只有当电感量足够大时，才能对电快速脉冲群有效果。但是当扼流圈的电感量较大时（往往匝数较多），杂散电容也较大，扼流圈的高频抑制效果降低。而电快速脉冲波形中包含了大量的高频成分。因此，在实际使用时，需要注意调整扼流圈的匝数，必要时用两个不同匝数扼流圈串联起来，兼顾高频和低频的要求。
(3) 信号电缆上安装共模滤波电容：
这种滤波方法比扼流圈具有更好的效果，但是需要金属机箱作为滤波电容的地。另外，这种方法会对差模信号有一定的衰减，在使用时需要注意。
(4) 对敏感电路局部屏蔽：
当设备的机箱为非金属机箱，或者电缆的屏蔽和滤波措施不易实施时，干扰会直接耦合进电路。这时只能对敏感电路进行局部屏蔽。屏蔽体应该是一个完整的六面体。